(57)【要約】  装置を画像記録装置に取り付けるための手段と、皮膚が所定の圧力下で変形するように皮膚に所定の圧力を付与するように構成された機械的手段と、を有し、機械的手段は、装置が画像記録装置に取り付けられた場合に、変形された皮膚の画像が画像記録装置によって記録されるように構成される装置１００が提示される。さらに、皮膚の弾力性を決定するためのシステム及び方法が提示される。
2019527574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
画像記録装置に前記装置を取り付けるための手段と、
機械的手段が皮膚に押し付けられた場合に、所定の圧力の影響下で前記皮膚が変形するように構成された前記機械的手段と、
を有し、
前記機械的手段は、前記装置が前記画像記録装置に取り付けられた場合に、前記変形された皮膚の画像が前記画像記録装置によって記録されることができるように構成され、
前記機械的手段は、
外側構造と、
前記外側構造の内部に部分的に配置される内側構造であって、前記内側構造の一部が前記外側構造の外側に配置され、前記内側構造が前記外側構造の内側で移動可能である前記内側構造と、
前記所定の圧力を供給するためのばねであって、前記ばねは、前記内側構造に結合されるとともに、前記内側構造の一部が前記外側構造の内部で移動した場合に圧縮するように配置される、前記ばねと、
を有し、
前記内側構造は、前記装置が前記皮膚に押し付けられ、前記内側構造が前記外側構造の内側で移動した場合に、前記皮膚を変形させるように構成され、
前記装置は、前記内側構造の内部に配置される第１のミラーを更に有する、装置。
【請求項２】
前記第１のミラーが、前記画像記録装置によってとられた画像が或る角度で前記皮膚の変形のビューを含むように配置される、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記装置が、第２のミラーを更に有し、前記第１のミラーが、一方の方向から前記皮膚の変形に向かって光を反射するように配置され、前記第２のミラーが、他方の方向から前記皮膚の変形に向かって光を反射するように配置される、請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記内側構造が、前記装置が前記皮膚に対して押下されるとともに前記内側構造が前記外側構造の内部で移動した場合に、互いに向かって移動するように構成された２つの要素を有し、これにより、前記２つの要素間において前記皮膚を折り重ならせる、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記内側構造が、前記装置が前記皮膚に対して押下されるとともに前記内側構造が前記外側構造の内部で移動した場合に、２つの要素間に存在する皮膚のドーミングを引き起こすように構成された前記２つの要素を有する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
皮膚の弾力性を決定するためのシステムであって、
皮膚に適用された場合に皮膚を所定の圧力にさらし、これにより、皮膚の変形を生じさせるための機械的手段と、
前記皮膚の変形を撮像するための撮像装置と前記皮膚の変形を照明するための光源とを有する画像記録装置と、
画像処理技術を用いて前記画像における前記皮膚の変形量を決定するとともに、前記決定された皮膚の変形量及び前記所定の圧力値に基づいて皮膚の弾力性を決定するように構成されたプロセッサと、
を有し、
前記機械的手段は、
外側構造と、
前記外側構造の内部に部分的に配置される内側構造であって、前記内側構造の一部が前記外側構造の外側に配置され、前記内側構造が前記外側構造の内側で移動可能である前記内側構造と、
前記所定の圧力を供給するためのばねであって、前記ばねは、前記内側構造に結合されるとともに、前記内側構造の一部が前記外側構造の内部で移動した場合に圧縮するように配置される、前記ばねと、
を有し、
前記内側構造は、前記装置が前記皮膚に押し付けられ、前記内側構造が前記外側構造の内側で移動した場合に、前記皮膚を変形させるように構成され、
前記システムは、前記内側構造の内部に配置される第１のミラーを更に有する、システム。
【請求項７】
前記皮膚の変形量を決定することが、前記変形された皮膚領域における皮膚の折り重なりの大きさ及び／又は量を決定することを含む、請求項６記載のシステム。
【請求項８】
前記皮膚の変形量を決定することが、前記画像における光強度差を分析することを含む、請求項６又は７に記載のシステム。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の装置又はシステムにより皮膚の弾力性を決定するための方法であって、
変形された皮膚の画像を受信するステップと、
前記変形された皮膚を作るために前記皮膚がさらされた圧力値を受信するステップと、
画像処理技術を用いて前記画像における前記皮膚の変形量を決定するステップと、
前記皮膚の変形量及び前記圧力値に基づいて前記皮膚の弾力性を決定するステップと、
を有する、方法。
【請求項１０】
前記皮膚の変形量を決定するステップが、前記変形された皮膚領域における皮膚の折り重なりの大きさ及び／又は量を決定するステップを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記皮膚の変形量を決定するステップが、前記画像における光強度差を分析するステップを含む、請求項９又は１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記光強度差を分析するステップが、
光強度閾値を設定するステップと、
前記閾値よりも大きい光強度を持つ前記画像の領域を計算するステップと、
前記計算された領域に基づいて前記皮膚の変形量を決定するステップと、
を有する、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記光強度さを分析するステップが、
第１の光強度閾値を設定するステップと、
前記第１の閾値よりも大きい光強度を持つ前記画像の第１の領域を計算するステップと、
前記第１の閾値よりも小さい第２の光強度閾値を設定するステップと、
前記第２の閾値よりも小さい光強度を持つ前記画像の第２の領域を計算するステップと、
前記計算された第１及び第２の領域を用いて前記皮膚の変形量を決定するステップと、
を有する、請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
画像記録装置に前記装置を取り付けるための手段が取り付けられた前記装置を使用するステップを更に有し、前記画像記録装置が、スマートフォンを含む、請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、皮膚特性を測定するための方法および装置に関する。特に、本発明は、皮膚の弾力性を測定するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
皮膚は人体の最大の器官であり、人の健康と外観を反映している。皮膚は、多くの要因によって影響を受ける特性を有する。これらの特性の１つは皮膚の弾力性である。皮膚の弾力性に関する情報を使用して、特定の皮膚のニーズに合わせて個人のスキンケアルーチンを誘導することができる。皮膚弾力性を有効に測定する装置は高価であり、ほとんどの消費者にとって利用可能ではない。
【０００３】
最先端の皮膚弾性測定装置は、皮膚を変形させるために吸引体または刻み目体を利用する。 加えられた吸引または刻み目に反応した皮膚の変位が測定され、皮膚の弾力性が測定された変位に基づいて決定される。それらのサイズおよびコストのために、これらの装置は専門市場向けであり、したがって家庭で消費者に利用可能ではない。
【０００４】
米国特許出願公開第２０１２／０２５３２２４号明細書は、皮膚検査領域の視野を画定する開口部を有するハウジングと、画像検出装置と、照明装置と、結合装置と、画像処理コントローラとを含む皮膚検査装置を製造するための装置および方法を記載する。画像検出装置は、開口部によって提供される視野内の画像を取り込むようにハウジングに対して位置決めされる。照明装置は、開口部によって提供される視野の一部に光を向けるようにハウジング内に配置されている。結合装置は、皮膚検査領域上でハウジングを取り外し可能に固定し、画像感知装置と皮膚検査領域との間に一定の距離を維持する。コントローラは、画像検出装置から取り込まれた各画像内の試験試料部位を分析し、各試験試料部位について皮膚試験結果を提供するように構成される。
【０００５】
米国特許出願公開第２０１３／００７９６４３号明細書は、皮膚の弾力性および硬さを測定する方法を記載している。この発明は、また、美容処置の前、最中および後に、硬さおよび弾力性を測定することによって人の皮膚の健康状態の改善を測定する方法に関する。さらに、この発明は、化粧品が皮膚に塗布されたときに生じ得る、人の肌の硬さおよび弾力性の改善を測定する方法に関する。
【０００６】
国際公開第２０１４／０２９５０９号は、プローブピンを有する測定プローブと、プローブピンの変位を記録するための測定システムとを含む、皮膚または頭皮の弾性および／または粘弾性特性を決定するための装置を記載している。プローブピンは、プローブピンが皮膚または頭皮と接触するための開口部を有するプローブチャンバに設けられ、プローブピンは、プローブピンが開口部と面一になるように、または開口部から突出するように付勢され、開口部の周囲および／または開口部の一部は、１又は複数の凹部を備え、装置は、１または複数の凹部のそれぞれに低圧を加えるために、各凹部に接続されたポンプをさらに備える。
【０００７】
欧州特許第２６８７１５１号には、測定対象の粘弾性を高精度に測定する粘弾性測定装置が記載されている。測定装置は、ケーシングと、ケーシングに設けられて肌と面接触する面接触部と、面接触部よりも肌側に移動して肌に押し込まれるボール圧子と、ボール圧子を支持するとともにボール圧子を肌側に移動させる駆動ユニットと、右端側がケーシングに固定され左端側が駆動ユニットを支持し、ボール圧子を皮膚に押し込む押し込み荷重を検出するロードセルと、ボール圧子の変位を取得する制御ユニットと、を含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
家庭で皮膚の弾力性を測定するための安価で信頼性のある装置が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様では、皮膚の弾力性を測定するための装置が提示される。装置は、装置を画像記録装置に取り付けるための手段を含むことができる。この装置は、機械的手段が皮膚に押し付けられたときに皮膚が所定の圧力の影響下で変形するように構成された機械的手段をさらに含む。所定の圧力は、エネルギーを貯蔵し、機械的手段内に存在するばねなどの機械的装置によって提供されてもよい。機械的手段は、装置が画像記録装置に取り付けられたときに変形した皮膚の画像を画像記録装置によって記録することができるように適合または成形されている。したがって、装置が画像記録装置に取り付けられているとき、および機械的手段が皮膚を変形させているとき、変形した皮膚の画像を記録することができる。特定の実施形態は、以下および添付の特許請求の範囲に記載されている。
【００１０】
本発明の一実施形態によれば、機械的手段は、外側構造と、外側構造の内側に部分的に配置された内側構造とを備える。装置が使用されていないとき、内側構造の一部は外側構造の外側に配置されている。内側構造は外側構造の内側で移動可能である。内側構造は完全に外側構造の内側に移動できる。所定の圧力を提供するためにばねが存在する。ばねは、内側構造に結合され、内側構造が外側構造の内側を移動するときに圧縮するように配置されている。内側構造は、装置が皮膚に押し付けられたとき、および内側構造が外側構造の内側を移動したときに、皮膚を変形させるように構成されている。例えば、内側構造は、皮膚に押し付けられたときにドーミングなどの皮膚の変形を引き起こす２つの要素を含んでもよい。例えば、装置が皮膚に押し付けられたときに皮膚に接触する内側構造の端部は、皮膚が開口部から突き出ることを可能にする開口部を特徴とし得る。開口部は円形でもよく、これが、例えば、皮膚のドーミングを発生させる。
【００１１】
本発明の一実施の形態によれば、装置は、内側構造の内側に配置された第１のミラーをさらに含む。本発明の一実施の形態によれば、第１のミラーは、画像記録装置によって撮影された画像が、ある角度、例えば皮膚平面に対して４５度の角度で皮膚の変形の視野を含むように配置される。第１のミラーは内側構造に取り付けられてもよい。ミラーは、皮膚面に平行な皮膚変形の画像の記録を可能にする。このようにして、皮膚変形のシルエット画像を画像記録装置のカメラで観察することができる。この画像から、皮膚の弾力性を決定することができる。本発明の一実施形態によれば、ミラーは、皮膚面に対して４５度乃至７５度の角度で配置される。
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、装置は、それが画像記録装置に取り付けられたときに、画像記録装置が皮膚変形の直接図および第１のミラーを介して得られる皮膚変形の図を含む画像を撮ることができるように適合される。したがって、そのような実施形態では、画像は２つの部分を含む。画像の両方の部分を使用して皮膚の弾力性を決定することができる。本発明の利点は、異なるビューからの情報を使用することによって、皮膚の弾力性のより正確な決定を得ることができるということである。例えば、画像の両方の部分から、皮膚の弾力性をより正確に決定するために使用することができる３Ｄ情報を抽出することができる。
【００１３】
本発明の一実施の形態によれば、装置はさらに第２のミラーを含む。第１のミラーは、一方向から皮膚の変形に向かって光を反射するために装置の内側に配置されている。本発明の利点は、両側から皮膚の変形に照明を提供することによって、ミラー内に影が形成され、それによってドーミングなどの皮膚の変形の画像解析が簡単になることである。第２のミラーは、別の方向から皮膚の変形に向かって光を反射するために装置の内側に配置されている。
【００１４】
本発明の一実施形態によれば、皮膚の変形は、ポンプまたは他の吸引装置を使用せずに達成される。本発明の利点は、ポンプのような高価な部品が必要とされず、それによって装置のコストが削減されることである。
【００１５】
本発明の一実施形態によれば、内側構造は、装置が皮膚に押し付けられたとき、および内側構造が外側構造の内側に移動したときに互いに近づくように構成された２つの要素を備える。それによって、２つの要素の間の皮膚を折り畳ませる。
【００１６】
本発明の一実施形態によれば、内側構造は、装置が皮膚に押し付けられたとき、および内側構造が外側構造の内側を移動したときに、２つの要素間に存在する皮膚のドーミングを引き起こすように構成される２つの要素を含む。
【００１７】
また他の態様では、本発明は、そのような画像記録装置を含むか、またはそのような画像記録装置に機能的に結合された装置も提供する。そのような機能的組み合わせはまた、本明細書では「システム」としても示される。したがって、実施形態において、本発明は皮膚の弾力性を決定するためのシステムを提供する。システムは、装置と同様に画像記録装置を含み、装置が（取り付け手段を用いて）取り付けられるなどして画像記録装置に機能的に結合されている場合である。装置それ自体（さらに）は、上記のように、皮膚が所定の圧力下で変形するように所定の圧力を皮膚に加えるように構成された機械的手段を含む。機械的手段は、装置を画像記録装置に取り付けたときに、変形した皮膚の画像を画像記録装置によって記録できるようになっている。そのようなシステムは特に、画像処理技術を使用して画像内の皮膚の変形量を決定するように構成されたプロセッサを含む。プロセッサは、皮膚の変形量および所定の圧力値に基づいて皮膚の弾力性を決定するようにさらに構成される。さらに、このような画像記録装置は、皮膚の変形を撮像するための撮像装置と、皮膚の変形を照明するための光源とを特に備える。特定の実施形態は、以下および添付の特許請求の範囲に記載されている。
【００１８】
本発明の一態様では、皮膚の弾力性を決定するためのシステムが提示され、それは、皮膚に適用されるとき、または皮膚に押し付けられるときに皮膚を所定の圧力にさらすことによって皮膚ドームまたは皮膚のひだなどの皮膚変形を生じさせる機械的手段を含む。このシステムは、皮膚変形を撮像するための撮像装置と、皮膚変形を照明するための光源とを備える画像記録装置をさらに備える。システムは、画像処理技術を使用して画像内の皮膚の変形量を決定するように構成されたプロセッサをさらに含む。プロセッサは、皮膚の変形量および所定の圧力値に基づいて皮膚の弾力性を決定するようにさらに構成される。特定の実施形態は、以下および添付の特許請求の範囲に記載されている。
【００１９】
本発明の一実施形態によれば、皮膚の変形量を決定することは、変形した皮膚領域における皮膚の襞の振幅を決定すること、および／または変形した皮膚領域における皮膚の襞の量を決定することを含む。
【００２０】
本発明の一実施形態によれば、皮膚変形の量を決定することは、画像内の光強度差を分析することを含む。
【００２１】
本発明の第３の態様では、皮膚の弾力性を決定するための方法が提示される。この方法は、変形した皮膚の画像を受け取るステップと、変形した皮膚を作り出すために皮膚がさらされる圧力値を受け取るステップと、画像処理技術を用いて画像内の皮膚の変形量を決定するステップと、皮膚変形量および圧力値に基づいて皮膚の弾力性を決定するステップと、を有する。この方法は、本明細書に記載の装置および／または本明細書に記載のシステムと共に適用することができる。したがって、実施形態では、この方法は装置またはシステムを使用する（または適用する）。特定の実施形態では、この方法は、装置を画像記録装置に取り付けるための手段を取り付けた装置を、画像記録装置がスマートフォンを備える場合には使用することをさらに含むことができる。特定の実施形態は、以下および添付の特許請求の範囲に記載されている。
【００２２】
本発明の一実施形態によれば、皮膚の変形量を決定することは、変形した皮膚領域内の大きさを決定すること、および／または変形した皮膚領域内の皮膚のひだの量を決定することを含む。
【００２３】
本発明の一実施形態によれば、皮膚変形の量を決定することは、画像内の光強度差を分析することを含む。
【００２４】
本発明の一実施形態によれば、光強度差を分析することは、光強度閾値を設定すること、閾値よりも大きい光強度を有する画像の面積を計算すること、及び、算出された面積に基づいて皮膚の変形量を決定することを有する。光強度閾値の設定は、例えば、画像の領域におけるピクセル毎のａｂｓ値などの平均に基づいてもよい。
【００２５】
本発明の一実施形態によれば、光強度差を分析することは、第１の光強度閾値を設定または選択すること、第１の閾値より高い光強度を有する画像の第１の領域を計算すること、第１の閾値より低い第２の光強度閾値を設定または選択すること、第２の閾値より低い光強度を有する画像の第２の領域を計算すること、及び、算出された第１および第２の面積を用いて皮膚変形量を決定することを有する。本発明の利点は、複数の光閾値を使用することによって、皮膚変形量をより正確に決定することができ、より正確な皮膚弾力性決定をもたらすことができることである。
【００２６】
本発明の特定の好ましい態様は、添付の独立請求項及び従属請求項に記載されている。従属請求項からの特徴は、独立請求項の特徴及び他の従属請求項の特徴と、適切且つ単なる請求項に明記されたものと組み合わせることができる。
【００２７】
本発明のこれらの態様及び他の態様が、以下に記載される実施形態を参照して明確且つ明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る皮膚の弾力性を決定するための装置を図示している。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る皮膚に適用された場合に皮膚の弾力性を決定するための装置を図示している。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る皮膚に適用された場合に皮膚の弾力性を決定するための装置における光路を図示している。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る皮膚の弾力性を決定するための装置を図示している。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係る皮膚に適用された場合に皮膚の弾力性を決定するための装置を図示している。
【図６】図６は、スマートフォンに取り付けられる、皮膚の弾力性を決定するための装置の前面図を図示している。
【図７】図７は、スマートフォンに取り付けられる、皮膚の弾力性を決定するための装置の背面図を図示している。
【図８】図８は、皮膚の弾力性を決定するための方法のブロック図である。
【図９】図９は、変形された皮膚の画像である。
【図１０】図１０は、図９に示される皮膚の皮膚弾力性を決定するためのアルゴリズムの出力の表示である。
【図１１】図１１は、変形された皮膚の画像である。
【図１２】図１２は、図１１に示される皮膚の皮膚弾力性を決定するためのアルゴリズムの出力の表示である。  図面は概略的なものに過ぎず、限定的ではない。図面において、要素の幾つかのサイズは、説明のために誇張されており、縮尺通りに描かれていない場合がある。  特許請求の範囲の参照符号は、発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。  異なる図面において、同じ参照符号は、同じ又は類似の要素を指す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明は、特定の実施形態に関して、及び、特定の図面を参照して説明されるが、本発明はそれらに限定されず、請求項によってのみ限定される。記載された図面は概略的なものに過ぎず、限定的ではない。図面において、要素の幾つかのサイズは、説明のために誇張されており、縮尺通りに描かれていない場合がある。寸法及び相対的な寸法は、本発明の実施の実際の低減に対応していない。
【００３０】
さらに、明細書及び特許請求の範囲における第１、第２などの用語は、類似の要素を区別するために使用され、必ずしも時間的に、空間的に、又は、その他の方法で順序を記述するために使用されるものではない。そのように使用される用語は、適切な状況下で交換可能であり、本明細書に記載された本発明の実施形態は、本明細書に記載又は図示されている以外の順序で動作可能であることを理解されたい。
【００３１】
特許請求の範囲で使用される用語「有する」は、その後に列挙される手段に限定されるものとして解釈されるべきではないことに留意されたい。他の要素又はステップを排除するものではない。従って、記載された特徴、整数、ステップ、又は、構成要素の存在を特定するものとして解釈されるが、１又は複数の他の特徴、整数、ステップ、又は、構成要素、あるいは、それらのグループの存在又は追加を排除するものではない。従って、「手段Ａ及びＢを有する装置」という表現の範囲は、コンポーネントＡ及びＢのみからなる装置に限定されるべきではない。これは、本発明に関して、装置の唯一の関連する構成要素が、Ａ及びＢであるということを意味する。
【００３２】
本明細書を通して、「一実施形態」又は「実施形態」は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、又は、特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。従って、本明細書の様々な箇所における「一実施形態では」又は「実施形態で」という表現の出現は、必ずしも全てが同じ実施形態を指しているわけではないが、そうでなくてもよい。さらに、特定の特徴、構造、又は、特性は、１又は複数の実施形態において、本開示から当業者に明らかであるように、任意の適切な方法で組み合わせることができる。
【００３３】
同様に、本発明の例示的な実施形態の説明において、本発明の様々な特徴は、開示を合理化し、１又は複数の様々な本発明の態様の理解を助けるため、単一の実施形態、図、又は、その説明にしばしばグループ化される。しかしながら、この開示の方法は、クレームされた発明が各クレームに明示的に記載されているより多くの特徴を必要とするという意図を反映するものと解釈されるべきではない。むしろ、以下の特許請求の範囲が反映するように、本発明の態様は、単一の前述の開示された実施形態の全ての特徴よりも少ないものである。従って、詳細な説明に続く請求項は、この詳細な説明に明示的に組み込まれ、各請求項は、本発明の別個の実施形態として独立して主張している。
【００３４】
さらに、本明細書に記載された幾つかの実施形態は、他の実施形態に含まれる幾つかの特徴を含むが、異なる実施形態の特徴の組み合わせは本発明の範囲内であり、異なる実施形態を形成することが、当該技術分野における当業者によって理解されよう。例えば、以下の特許請求の範囲において、特許請求された実施形態のいずれかは、任意の組み合わせで使用することができる。
【００３５】
本明細書で提供される説明では、多くの具体的な詳細が述べられている。しかし、本発明の実施形態は、これらの特定の詳細なしに実施され得ることが理解される。他の例では、周知の方法、構造及び技術は、この説明の理解を不明瞭にしないために詳細に示されていない。
【００３６】
説明全体を通して、「スキンドーム」または「スキンドーミング」について言及する。これは、皮膚を物理的に変形させることによってドームの形状を有する皮膚変形の生成を指す。したがって、皮膚は圧力の影響下で球の上半分の形状に似ているか、またはその形状を有する。
【００３７】
本開示に提示された発明は、例えばユーザのスマートフォンなどに取り付けられ得る装置を提供することによって、コストおよびコンパクトさに関連する最新技術の装置の問題を解決する。本発明の一実施形態によれば、撮像装置、フラッシュライト、およびプロセッサなどの高価な構成要素は、装置自体の一部ではない。そうすることによって、装置のコストは劇的に減少する。皮膚を変形させるために吸引圧力を生成するためにポンプを使用する従来技術の装置とは対照的に、皮膚を変形させるために皮膚に押し付けられる機械的構造が提示される。これはさらにコストを削減し、装置のサイズを縮小する。
【００３８】
本発明の第１の態様では、皮膚の弾力性を決定するための装置が提示されている。装置は、装置を画像記録装置に取り付けるための手段と、皮膚が所定の圧力下で変形するように皮膚に所定の圧力を加えるように構成された機械的手段と、を有する。機械的手段は、装置を画像記録装置に取り付けたときに、変形した皮膚の画像を画像記録装置によって記録できるようになっている。
【００３９】
装置の詳細な実施形態を以下に記載する。
【００４０】
図１は、皮膚の弾力性を決定するための装置１００の一実施形態の断面図を示す。装置１００は、デジタルカメラまたはスマートフォンなどの画像記録装置２００に取り付けることができる。装置は外側構造１０１を含む。この外側構造１０１はチューブであり得る。
【００４１】
外側構造１０１の一端は、装置をスマートフォンなどの画像記録装置２００（図示せず）に取り付けるための取り付け手段、例えば、装置を含むことができる。取り付け手段は、クリップオン構造または画像記録装置をスライドさせて装置に取り付けることを可能にする構造とすることができる。取り付け手段および外側構造１０１は、装置１００が画像記録装置２００に取り付けられたときに、画像記録装置のフラッシュ２０２およびイメージャ２０１を使用して、外側構造１０１によって塞がれることはなく、外側の内側の皮膚を照らして画像を撮影することができるように形作られる。
【００４２】
装置１００は、内側構造１０２をさらに備える。内側構造１０２はチューブとすることができる。内側構造１０２の寸法は、内側構造１０２が外側構造１０１に嵌合するように、かつ内側構造１０２が容易に滑動することができるように選択される。外側構造１０１の外側に位置する内側構造１０２の端部は開口部１１０を特徴とする。内側構造１０２が皮膚に押し付けられると、皮膚はこの開口部１１０を通って突出する（図２参照）。
【００４３】
装置１００は、ばね１０３をさらに備える。ばねは、外側構造１０１の内側に配置され、内側構造１０２に取り付けられる。ばねは、内側構造１０２に力を及ぼす。装置１００は、装置１００が皮膚に押し付けられていないときなど、装置が使用されていないときには、内側構造１０２の一部が外側構造１０１の外側に配置されるように構成される。図１に示すように、装置１００が皮膚に押し付けられていないとき、内側構造１０２の表面１０７は、外側構造１０１の表面１０６から或る距離ｈを置いて配置される。
【００４４】
装置の使用中、内側構造１０２の表面１０７は、内側構造１０２が外側構造１０１の中にスライドするまで皮膚４００に対して押し付けられる一方、外側構造１０１の表面１０６が皮膚と接触するまでばね１０３を圧縮する。ばね１０３が圧縮されると、内側構造１０２は、ばね１０３を介して皮膚４００に既知の力を及ぼす。この既知の力は事前に定義された圧力値である。これにより、内側構造１０２内の皮膚の領域が変形する。例えば、皮膚はスキンドーム４０１を形成する。これは、皮膚４００に適用された、使用中の装置を示す図２に示されている。注目されるように、内側構造１０２の表面１０７は皮膚と接触している。ばね１０３を介して、内側構造１０２は皮膚に力を及ぼし、それにより皮膚が開口部１１０を通って突出する。装置が皮膚に対して完全に押圧されると、外側構造１０１の表面１０６も皮膚と接触する。ばね１０３が内管に、したがって皮膚に加えるまたは加える力が分かっているので、皮膚の弾力性は、例えば、画像の光の違いを分析することによって、皮膚の変形の画像から決定され得る。オプションで、内側チューブが外側チューブ内に滑り込む距離ｈを決定するための手段が存在してもよい。この距離ｈを測定することによって、ばねの力のより正確な決定がなされ得、皮膚の弾力性のより正確な決定をもたらす。距離ｈを決定するための手段は、例えばレーザを使用するなど光学的なものでもよい。
【００４５】
この実施形態では、装置１００は、第１および第２のミラー１０４、１０５をさらに含む。ミラーは、内側構造１０２内に配置される。ミラー１０４、１０５は、装置が皮膚に適用された場合、皮膚の表面または平面に対してある角度で配置される。ミラー１０４、１０５は、皮膚４００との間で光を反射するために使用される。これは、図３に矢印で示されている。外側構造１０１および内側構造１０２は、画像記録装置２００からのフラッシュ光が内側構造１０２内で変形した皮膚に到達し、内側構造１０２内の変形した皮膚４０１からの画像を記録できるように適合されている。
【００４６】
図４は、皮膚の弾力性を決定するための装置１００の一実施形態を示している。この装置は、図１乃至図３に示した装置と類似している。繰り返しを避けるために、同様の装置機能についてはここでは説明しない。しかしながら、図４に示す装置は、内側構造１０２が可撓性であるという点で図１に示す装置とは異なる。さらに、装置が使用されていないときに外側構造１０１の外側に位置する内側構造１０２の部分は拡大部１０９を特徴とする。例えば、外側構造１０１の外側に位置する内側構造１０２の部分はより厚い。内側構造１０２、ひいては内側構造１０２の拡大部分１０９が外側構造１０１の中に滑り込むと、内側構造１０２の内側の幅ｗは減少する。内側構造１０２の拡大部１０９は、滑り運動を妨げることなく内側構造１０２を外側構造１０１内に滑り込ませることができ、内側構造１０２が外側構造１０１内に滑り込むにつれて内側構造１０２内の幅ｗが減少するように、例えば、徐々に大きくなるような形状をしている。装置が皮膚４００に適用されると、内側構造１０２の幅が狭くなるにつれて皮膚４００が変形し、それによって皮膚のひだ４０１が形成される。皮膚の折り畳み４０１が図５に示されており、これは皮膚４００に適用され、撮像装置２０１およびフラッシュライト２０２を含む画像記録装置２００に取り付けられた使用中の装置を示している。注目され得るように、内側構造１０２の表面１０７は皮膚４００と接触している。ばねを介して、内側構造１０２は皮膚４００に力を加え、内側構造１０２が外側構造１０１内に滑り込むと、内側構造１０２内に存在する皮膚４００は開口部１１０内で折り畳まれ始める。装置１００が皮膚４００に対して完全に押し付けられると、外側構造１０１の表面１０６も皮膚４００と接触する。内側構造１０２が動く距離ｈおよびばねの力が分かっているので、例えば、形成された皮膚のひだ４０１の大きさまたは数を考慮して、皮膚の弾力性は皮膚の変形の画像から決定され得る。
【００４７】
ここでの皮膚の弾力性は、与えられた力に対する皮膚の変形とひだの量との組み合わせ、および皮膚の面内圧縮として定義される。折り目の量が多いほど、皮膚が圧迫に追従することができなくなる／柔軟性が低下する（古い肌、コラーゲンの劣化）一方で、折り目の数および折り目の大きさ、及び、最も低いドーミング周波数の振幅が、所与の力との関係で、基本的な弾力性を定義している。
【００４８】
内側構造が外側構造内に滑り込む間に内側構造内の間隔が減少するため、内側構造は可撓性材料を含むことができる。例えば、内側構造は弾性ヒンジ１０８を含む。あるいは、内側構造はゴムのような可撓性材料から製造される。内側構造の柔軟性は、図５に矢印で示されている。
【００４９】
さらに、図１に示す装置との別の違いは、図４に示す装置は２つではなく１つのミラーを含むことである。ミラーは45度の角度に配置されている。そうすることによって、皮膚平面にほぼ平行な視野角が作り出される。画像が記録されるとき、結果として生じる画像は、皮膚面に平行な視野と皮膚面に垂直な視野とから構成される（画像３および４）。利点として、平行ビューは、垂直画像から他の多数の皮膚パラメータを導き出すことができる、面内皮膚弾力性情報を導き出すために使用することができる。
【００５０】
図６および図７は、図１乃至図５に示した装置１００のスマートフォン２００への取り付けを示している。上述のように、スマートフォンのフラッシュライト２０２および撮像装置２０１は、以下のように装置１００内に収容されている。装置１００の内側構造１０２によって変形されたその皮膚を照らして記録することができる。
【００５１】
本発明の第２の態様では、皮膚の弾力性を決定するためのシステムが提示される。本発明の第１の態様に提示された装置は、画像記録および画像処理を実行する異なる装置に取り付けることを意図しているが、本発明の第２の態様に提示されたシステムは皮膚の弾力性の判定に必要なすべての構成要素を含む統合装置である。このシステムは、皮膚変形を生じさせるために皮膚を所定の圧力にさらすための機械的手段と、皮膚の変形を撮像及び照明するための撮像装置と光源とを有する画像記録装置と、画像処理技術を使用して画像内の皮膚の変形量を決定するとともに、皮膚の変形量および所定の圧力値に基づいて皮膚の弾力性を決定するように構成されたプロセッサと、を有する。
【００５２】
本発明の第３の態様では、皮膚の皮膚の弾力性を決定するための方法３００が提示されている。この方法は、図８に示されており、変形した皮膚の画像を受信するステップ３０１と、変形された皮膚を作り出すために皮膚がさらされる圧力値を受け取るステップ３０２と、画像処理技術を使用して画像内の皮膚の変形量を決定するステップ３０３と、皮膚の変形量及び圧力値に基づいて皮膚の皮膚弾力性を決定するステップ３０４と、を有する。この方法は、例えばスマートフォンなどの画像記録装置のプロセッサ上で実行されるソフトウェアプログラムとすることができる。例えば、ソフトウェアは、スマートフォン上で実行されているアプリであり得る。
【００５３】
あるいは、この方法は、皮膚が変形するように圧力値を皮膚に加えるステップと、変形した皮膚を撮影するステップと、画像処理技術を用いて画像内の皮膚の変形量を決定するステップと、皮膚の変形量と圧力値に基づいて皮膚の皮膚弾力性を決定するステップと、を有してもよい。
【００５４】
皮膚の変形に応じて、変形量を決定するために異なる技術が使用されてもよい。例えば図１乃至図３に示すような装置のうちの１つを使用することによってスキンドームが形成されるとき、スキン変形量の決定は、スキンドームからとられた画像内の光強度差を分析することを含むことができる。
【００５５】
特定の実施形態によれば、光強度差を分析することは、画像内の光量および影を分析することによって実行される。
【００５６】
例
第１のステップでは、各水平画像行などの各画像行について特定のしきい値を上回る、または下回るピクセルの量が計算される。第２のステップにおいて、規定された閾値より上のピクセルは白とマークされ、そして他の規定された閾値より下のピクセルは黒とマークされる。各行には、白、黒、その他のピクセルがいくつか含まれている。３番目のステップで、行の大多数のピクセルが白の場合、行全体が白になる。白黒線の数は、皮膚の弾力性を表す「丸み」の値に変換される。
【００５７】
図９は、皮膚をドーム化させる圧力にさらされた皮膚の画像である。図１０は、上記のようにして画像内の光量と影を解析した結果を示している。図１１は、皮膚をドーム化させる別の圧力にさらされている皮膚の別の画像である。図１２は、上記のようにして画像内の光量と影を解析した結果を示している。
【００５８】
例えば図４乃至図５に示すような装置の１つを使用することによって加圧下で皮膚のひだが形成されるとき、皮膚のひずみの量の決定は、変形した皮膚領域における振幅の決定および／または皮膚のひだの量の決定を含む。
【００５９】
特定の実施形態によれば、変形された皮膚領域における皮膚のひだの量を決定することは、変形された皮膚の画像上でエッジ検出を実行し、検出されたエッジを分析することによって実行される。振幅の決定は、例えば、付着性画素のＲＧＢ値における変化の勾配の分析によって実行され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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